欧美黑人添添高潮a片www,优优人体大尺大尺无毒不卡,丰满的人妻hd高清日本,久久亚洲av无码精品色午夜

儀表儀器現(xiàn)代化及智能發(fā)展趨勢(shì)
耐高溫永磁電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析
作者:利愛(ài)電氣 | 發(fā)布時(shí)間: 2020-07-16 | 2382 次瀏覽
在低溫至高溫的寬溫區(qū)范圍、真空等航天惡劣環(huán)境下,永磁電機(jī)電磁參數(shù)變化很大,材料發(fā)生非線性變化

1、電機(jī)多物理場(chǎng)分析方法

在低溫至高溫的寬溫區(qū)范圍、真空等航天惡劣環(huán)境下,永磁電機(jī)電磁參數(shù)變化很大,材料發(fā)生非線性變化,電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、流體場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等各個(gè)物理場(chǎng)之間耦合關(guān)系更加復(fù)雜,在正常環(huán)境下可以忽略的多物理場(chǎng)耦合關(guān)系變得不可忽略,成為關(guān)鍵的技術(shù)難題 。電機(jī)的鐵心損耗、風(fēng)摩損耗、電機(jī)溫升不但與環(huán)境溫度和壓強(qiáng)密切相關(guān),而且相互影響。在真空環(huán)境中,散熱條件特殊,與相毗鄰部件的形狀及表面屬性相關(guān),熱輻射與表面溫度成非線性關(guān)系。真空至高壓強(qiáng)的變化影響應(yīng)力和材料特性變化,使得電機(jī)的多物理場(chǎng)建模難度增大。因此惡劣環(huán)境下永磁電機(jī)內(nèi)各物理場(chǎng)耦合關(guān)系非常復(fù)雜,研究各物理量和物理場(chǎng)的耦合關(guān)系及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律非常困難 。

永磁電機(jī)的多物理場(chǎng)分析方法以數(shù)值解析法和有限元分析為主。在數(shù)值解析方面,通用的建模方法有傳統(tǒng)矩陣法、鍵合圖法、聯(lián)結(jié)法、網(wǎng)絡(luò)法等 。鐘掘院士等提出了對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行全局耦合分析及耦合并行設(shè)計(jì)的基本理論 。賀尚紅教授等提出建立復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建模矩陣法,并建立機(jī)、電、液傳遞矩陣統(tǒng)一模型。文獻(xiàn)采用廣義控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)多場(chǎng)耦合數(shù)值仿真建立統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型,求解氣、熱、彈耦合的變域差分問(wèn)題。介紹了多場(chǎng)耦合的節(jié)點(diǎn)映射方法,討論了場(chǎng)域內(nèi)載荷傳遞。但是數(shù)值解析法在耦合建模和求解仍存在較多問(wèn)題,由于假設(shè)條件和忽略因素過(guò)多,導(dǎo)致計(jì)算精度不夠。在有限元分析方面,眾多 CAD /CAE 軟件公司,如 Ansys、Flux、SIMULIA、UGS 等開(kāi)發(fā)多物理場(chǎng)耦合計(jì)算工具,已應(yīng)用于航空聲學(xué)、磁流體力學(xué)、動(dòng)態(tài)流固耦合等領(lǐng)域,電磁計(jì)算的精度和效率逐步提高。2007 年英國(guó)創(chuàng)刊的 《InternationalJournal of Multi Physics》雜志每年召開(kāi)多場(chǎng)耦合會(huì)議,重點(diǎn)關(guān)注數(shù)值模型、模型計(jì)算、實(shí)驗(yàn)調(diào)查,其中包括電機(jī)多物理場(chǎng)分析。

在傳統(tǒng)多物理場(chǎng)耦合分析方面,采用交替迭代的方法可以有效解決弱耦合以及周期穩(wěn)態(tài)強(qiáng)耦合場(chǎng)問(wèn)題,直接耦合方法則是分析暫態(tài)強(qiáng)耦合場(chǎng)問(wèn)題的最佳途徑。最初的多場(chǎng)耦合計(jì)算是采用順序單次耦合迭代方法,計(jì)算量較少,但是由于沒(méi)有考慮多場(chǎng)耦合,計(jì)算精確度較差。針對(duì)單次順序耦合的不足,提出了同一模型順序耦合計(jì)算方法,省去了兩次建模的過(guò)程,但是要求多物理場(chǎng)的耦合模型剖分一致且合理,否則計(jì)算結(jié)果差距較大,并且計(jì)算量比較大。同時(shí),在分析含有外電路的直流無(wú)刷電機(jī)時(shí),還需結(jié)合場(chǎng)路耦合分析,妥善處理非線性電路分析中仿真步長(zhǎng)與計(jì)算量間的矛盾 。由此可見(jiàn),由于耐高溫電機(jī)內(nèi)耦合物理場(chǎng)多、耦合關(guān)系復(fù)雜、環(huán)境邊界復(fù)雜,現(xiàn)有的耦合場(chǎng)建模與解耦計(jì)算方法有待進(jìn)一步改進(jìn)。


2、電機(jī)材料與器件特性變化規(guī)律

常規(guī)電機(jī)所用的材料,例如永磁體、電磁線和絕緣材料等,在高溫、低溫等惡劣環(huán)境下使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)性能下降、失效、可靠性降低等問(wèn)題。另一方面,高溫環(huán)境下永磁電機(jī)材料的特性變化規(guī)律復(fù)雜,在溫度范圍近 300℃時(shí),硅鋼片的特性變化明顯,電磁線導(dǎo)電特性變化近3 倍,釤鈷永磁材料特性變化30% ,流體黏度特性變化可能達(dá)到10 倍以上,絕緣材料的導(dǎo)電特性與介電強(qiáng)度特性發(fā)生變化。

耐高溫永磁電機(jī)常采用釤鈷永磁材料,釤鈷Sm2Co17永磁材料工作溫度高達(dá)350℃。當(dāng)工作溫度更高時(shí),考慮采用鋁鎳鈷材料,其最高使用溫度可達(dá)520℃,溫度系數(shù)為-0. 2% /℃,但其矯頑力低,通常小于160kA /m,在磁路設(shè)計(jì)時(shí)必須校核其去磁工作點(diǎn)。目前已研制出的新型稀土永磁材料,如釹鐵氮、釤鐵氮等,其磁粉的最大磁能積可達(dá) 40MGOe,接近釹鐵硼磁粉的 3 倍,而原材料成本是釹鐵硼磁粉的1 /3,但尚處于實(shí)驗(yàn)室研制階段。硅鋼片的磁化曲線和損耗特性曲線對(duì)電機(jī)的損耗計(jì)算、過(guò)載能力計(jì)算等非常關(guān)鍵; 硅鋼片疊片膠粘劑的熱穩(wěn)定性對(duì)電機(jī)在高溫、高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的安全和穩(wěn)定性有著直接的影響。日本學(xué)者Takahashi 等利用具有 700 個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)模型分析了具有單匝線圈的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中定子線圈股線中的溫度分布 ; 分析高溫膨脹引起的機(jī)械應(yīng)力對(duì)硅鋼片磁特性的影響,結(jié)果表明,隨著壓應(yīng)力的增大,硅鋼片的磁導(dǎo)率明顯下降,比總損耗顯著升高。絕緣材料的絕緣性能影響電機(jī)的安全運(yùn)行、可靠性和壽命。美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜和聚酰亞胺膠帶,用于電機(jī)電磁線絕緣、電機(jī)槽絕緣,最高耐溫可達(dá)400℃。若電機(jī)產(chǎn)生的熱量使溫度超過(guò)了500℃,可以采用陶瓷絕緣。

高溫環(huán)境下電子器件的特性不但發(fā)生明顯變化,還會(huì)出現(xiàn)熱噪聲等特殊現(xiàn)象,例如: 模擬器件的參數(shù)和線性度變化范圍大; 數(shù)字電路抗干擾性變差,出現(xiàn)熱噪聲等特殊現(xiàn)象; 功率器件的輸出特性發(fā)生變化,電容電阻的參數(shù)漂移明顯。發(fā)達(dá)國(guó)家研制出耐惡劣環(huán)境的電子器件,然而因技術(shù)保密,可供查詢的文獻(xiàn)極少。由于材料特性和器件特性是電機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),在高溫、低溫等惡劣環(huán)境下,電機(jī)材料與電子器件特性的變化規(guī)律的獲取和精確模型的建立是耐高溫永磁電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)難題。


3、永磁電機(jī)損耗、溫升和冷卻分析

在高溫環(huán)境下,永磁電機(jī)中材料屬性發(fā)生變化,引起鐵心損耗、繞組銅損、轉(zhuǎn)子損耗均發(fā)生顯著變化。在傳熱方面,真空或電機(jī)內(nèi)部充油時(shí)傳熱方式不同,電機(jī)內(nèi)部溫度分布規(guī)律復(fù)雜; 在散熱方面,航天用電機(jī)的冷卻環(huán)境和冷卻條件受到制約,很難設(shè)計(jì)水冷、風(fēng)冷等措施,導(dǎo)致其散熱困難。當(dāng)電機(jī)工作在高溫、高速、高功率密度等極限條件下,其發(fā)熱溫升更嚴(yán)重。電機(jī)溫升過(guò)高造成永磁體出現(xiàn)不可逆失磁、漆包線絕緣層破壞甚至電機(jī)讓繞組燒毀等事故,因此,損耗與溫升的準(zhǔn)確計(jì)算是耐高溫永磁電機(jī)設(shè)計(jì)與分析的關(guān)鍵技術(shù)之一,并且電機(jī)發(fā)熱溫升也是影響電機(jī)可靠性和壽命的最主要因素。

目前,對(duì)永磁電機(jī)熱問(wèn)題的研究,主要集中在對(duì)熱計(jì)算方法的研究上。熱計(jì)算方法主要有五種:公式法、等效熱路法、熱網(wǎng)格法、溫度場(chǎng)法和參數(shù)辨識(shí)法,其中溫度場(chǎng)法是目前最常用的方法。溫度場(chǎng)計(jì)算中對(duì)熱源 ( 電機(jī)損耗) 的計(jì)算是基礎(chǔ)。銅耗的計(jì)算應(yīng)主要考慮繞組電阻值受外界環(huán)境 ( 如濕度、溫度等) 的影響,以及槽內(nèi)導(dǎo)體的集膚效應(yīng)等影響。而電機(jī)鐵心損耗的計(jì)算,目前較準(zhǔn)確的鐵心損耗計(jì)算方法是依據(jù)分離鐵耗模型,根據(jù)產(chǎn)生原因的不同將鐵耗分為磁滯損耗、渦流損耗和雜散損耗,考慮電機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁化和交變磁化分別加以計(jì)算 。在計(jì)算中,對(duì)鐵心損耗系數(shù)及修正系數(shù)的確定至關(guān)重要。高溫環(huán)境下,電機(jī)負(fù)載大范圍變化,它不但使得電機(jī)繞組內(nèi)的電流變化影響銅耗的產(chǎn)生,還導(dǎo)致氣隙磁密波形的非正弦性從而影響鐵耗。因此對(duì)高溫環(huán)境永磁電機(jī)損耗的計(jì)算,需要綜合考慮外界環(huán)境溫度、電機(jī)極限性能及工作狀態(tài)等各方面的影響因素。

以損耗為熱 源,考慮電機(jī)的傳熱散熱途徑,建立電機(jī)的溫度場(chǎng),以期得到電機(jī)各點(diǎn)的溫度和溫升規(guī)律,通常電機(jī)溫度場(chǎng)模型中電機(jī)材料熱系數(shù)是恒定的量,而在高溫環(huán)境下,不但電機(jī)損耗是時(shí)變的,而且電機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)等熱參數(shù)也受環(huán)境的壓力、溫度等變化影響 。因此需要充分考慮惡劣環(huán)境的因素,采用數(shù)值計(jì)算和有限元分析相結(jié)合對(duì)永磁電機(jī)進(jìn)行熱問(wèn)題研究,并且通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證,是拓展永磁電機(jī)系統(tǒng)在高溫環(huán)境條件下安全工作的重要保證。


4、電機(jī)失效機(jī)理及壽命預(yù)估方法

高溫環(huán)境下永磁電機(jī)及電子電路的發(fā)熱更容易導(dǎo)致電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制器的性能下降甚至失效。在電機(jī)失效機(jī)理的研究方面,主要是對(duì)絕緣層失效和永磁體失磁的研究。由于缺乏精確的老化數(shù)學(xué)模型及絕緣失效機(jī)理定量描述困難,對(duì)電機(jī)絕緣的研究一直是電機(jī)絕緣診斷技術(shù)中的難題,目前的方法主要還是通過(guò)非破壞參量來(lái)預(yù)測(cè)剩余擊穿電壓,從而評(píng)估電機(jī)的絕緣狀態(tài) 。而永磁體失磁的主要原因在于在高溫或高低溫交替環(huán)境下渦流場(chǎng)引起的損耗溫升,因此研究主要集中在對(duì)渦流場(chǎng)的計(jì)算,通過(guò)對(duì)主絕緣性能的評(píng)估,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)壽命的預(yù)測(cè)。

目前,國(guó)內(nèi)對(duì)電機(jī)壽命的研究主要在于對(duì)大型電機(jī)的研究,這是因?yàn)榇箅姍C(jī)運(yùn)行條件復(fù)雜、惡劣,在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,絕緣逐漸老化,擊穿電壓逐步下降, 而對(duì)中小型電機(jī)的壽命研究較少,特別是在高溫環(huán)境下永磁電機(jī)的失效機(jī)理及壽命預(yù)估研究更少 。而實(shí)際上,對(duì)于工作在極限性能狀態(tài)或耐高溫環(huán)境下的中小型電機(jī),由于其極限應(yīng)用,永磁電機(jī)的電磁負(fù)荷設(shè)計(jì)高,電機(jī)絕緣老化速度較常規(guī)電機(jī)會(huì)加快,也存在繞組絕緣老化被擊穿失效導(dǎo)致電機(jī)燒毀等問(wèn)題。此外,通常常規(guī)電機(jī)的電磁負(fù)荷設(shè)計(jì)不是很高,而且為保證電機(jī)可靠性常延長(zhǎng)電機(jī)的設(shè)計(jì)壽命。而耐高溫永磁電機(jī)設(shè)計(jì)是以追求電機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性和極限應(yīng)用為目標(biāo),只有認(rèn)清了電機(jī)失效機(jī)理及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電機(jī)壽命規(guī)律,才能在電機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用中真正實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。因此,耐高溫永磁電機(jī)的失效機(jī)理及壽命預(yù)測(cè)研究是另一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)難題。


5、高低溫環(huán)境永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)

高低溫環(huán)境下電機(jī)系統(tǒng)的器件特性和指標(biāo)變化大,電機(jī)模型與參數(shù)復(fù)雜,非線性度增加、耦合程度增加,功率器件損耗變化大,不但驅(qū)動(dòng)器的損耗分析與溫升控制策略復(fù)雜,而且四象限運(yùn)行控制更加重要,常規(guī)的驅(qū)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)和電機(jī)系統(tǒng)控制策略不能滿足高溫環(huán)境的要求。常規(guī)設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)控制器工作在環(huán)境溫度相對(duì)穩(wěn)定條件下,而且很少考慮質(zhì)量、體積等指標(biāo)。然而在極端工況下,環(huán)境溫度在-70 ~ 180℃的寬溫區(qū)范圍內(nèi)變化,大部分的功率器件無(wú)法在此低溫中啟動(dòng),導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器功能失效。另外受電機(jī)系統(tǒng)總質(zhì)量限制,驅(qū)動(dòng)控制器的散熱性能必然要大幅度減小,這反過(guò)來(lái)影響驅(qū)動(dòng)控制器的性能及可靠性。

超高溫條件下,成熟的SPWM、SVPWM、矢量控制方法等開(kāi)關(guān)損耗較大,應(yīng)用受到限制。隨著控制理論和全數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,速度前饋、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、滑模變結(jié)構(gòu)控制和混沌控制等各種先進(jìn)算法在現(xiàn)代永磁電機(jī)伺服控制中都有了成功的應(yīng)用。CalogeroCavallaro 提出了包含鐵損的永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)模型 ,并基于該模型提出了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)損耗最小控制算法。然而各種控制策略都有其自身難以克服的缺點(diǎn),尤其是環(huán)境變化帶來(lái)的參數(shù)問(wèn)題、耦合問(wèn)題、損耗問(wèn)題、模型復(fù)雜等,使得目前的方法都存在局限性。對(duì)耐高溫環(huán)境電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),必須以物理場(chǎng)計(jì)算為基礎(chǔ),密切結(jié)合材料與器件特性的變化特點(diǎn),建立電機(jī)-變流器一體化模型,進(jìn)行場(chǎng)路耦合分析才能充分考慮環(huán)境對(duì)電機(jī)系統(tǒng)特性的影響,充分利用現(xiàn)代控制技術(shù)以及智能控制技術(shù),才能提高電機(jī)綜合控制品質(zhì)。另外,工作于惡劣環(huán)境下的永磁電機(jī)由于不易更換,處于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行工況下,并且外部環(huán)境參數(shù) ( 包括: 溫度、壓強(qiáng)、氣流速度和方向等) 變化復(fù)雜,導(dǎo)致電機(jī)系統(tǒng)工況隨動(dòng)。因此,必須研究參數(shù)攝動(dòng)以及外部擾動(dòng)情況下永磁電機(jī)高魯棒性驅(qū)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)技術(shù)。

日本少妇春药特殊按摩3| 丰满少妇大力进入| 护士张开腿被奷日出白浆| 男女猛烈拍拍拍无挡视频| 亚洲欧美日韩一区在线观看| 每日更新在线观看av| 亚洲老妈激情一区二区三区| 中文字幕人成乱码熟女| 色噜噜狠狠一区二区三区| 亚洲av日韩综合一区| 亚洲va久久久噜噜噜久久天堂 | 亚洲av理论在线电影网| 波多野结衣乳巨码无在线| 久久久久久久综合色一本| 无码高潮少妇毛多水多水| 亚洲欧洲中文日韩久久av乱码| 7777精品久久久大香线蕉| 人人做人人爽人人爱| 国产精品成人va在线观看| 女人18片毛片60分钟| 精品深夜av无码一区二区老年| 亚洲av无码专区亚洲av网站| 亚洲人成色777777老人头| 无码人妻久久一区二区三区不卡| 全部免费毛片在线播放| 人妻丰满熟av无码区hd| 亚洲精品~无码抽插| 欧美 变态 另类 人妖| 中国免费看的片| a级毛片无码免费真人久久| 久久精品国产清自在天天线| 欧美性猛交xxxx乱大交极品| 激情偷乱人伦小说视频在线| 中文字幕一区二区三区精彩视频| 久久99精品国产麻豆宅宅| 一本本月无码-| 女人被弄到高潮的免费视频| 亚洲精品无码专区| 亚洲国产激情一区二区三区| 亚洲日韩乱码中文字幕| 狠狠躁天天躁夜夜躁婷婷|